الفرانسيوم

هل تعلم أن الفرانسيوم هو آخر عنصر تم اكتشافه في الطبيعة؟ بالإضافة إلى ذلك، فهو ثاني أقل العناصر الكيميائية وفرة في القشرة الأرضية. ومن ناحية أخرى، فهو يحتوي على أقل سالبية كهربية على الإطلاق. تعرف على المزيد حول هذا المركب الكيميائي وفائدته للإنسان.

ما هو الفرانسيوم؟

العنصر الكيميائي الفرانسيوم هو معدن ينتمي إلى المجموعة القلوية، يقع في الصف أو الدورة السابعة من الجدول الدوري وفي المجموعة s . لديها نشاط إشعاعي عالي وتفاعل كيميائي. علاوة على ذلك، فهو يتمتع بعدم استقرار شديد، حيث يوجد إلكترون واحد فقط في غلاف التكافؤ الخاص به، وأعلى كتلة مكافئة وأدنى سالبية كهربية.

رمز الفرانسيوم

En اختصار العنصر الكيميائي أي رمز الفرانسيوم يأتي من الكلمة اللاتينية الفرانسيوم . يعود اسمها إلى فرنسا، البلد الذي تم اكتشافه فيه. ومع ذلك، في البداية أطلق عليه مكتشفه اسم أكتينيوم K وكاتيو . بالإضافة إلى ذلك، كان يُعرف سابقًا باسم إيكا سيزيوم ، أو مولدوفا ، أو فيرجينيا . وبالمثل، تم تعيين رمزية القانون، ولكن تم استبداله لاحقًا بالرموز الحالية.

خصائص الفرانسيوم

ومن خصائص الفرانسيوم نجد تركيبه الذري مكون من 136 نيوترون و 87 بروتون و 87 إلكترون. من ناحية أخرى، فإنه يقوم بالترسيب المشترك من خلال التفاعل مع حمض السيليسيك التنغستيك وحمض البيركلوريك ومع أملاح السيزيوم المتعددة، دون وجود أي معدن آخر. التعرف على الخصائص الأخرى للعنصر:

• التفاعل الكيميائي : تفاعله مرتفع جداً.
• الانصهار والغليان : يتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند 27 درجة مئوية، أما عند درجة حرارة 667 درجة مئوية فإنه يتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
• النشاط الإشعاعي : يحتوي على نسبة إشعاعية عالية لدرجة أنه يمكن أن يشكل انفجارات خطيرة وعنيفة في وجود جسم مائي.
• الحالة : حالته العادية سائلة عند درجة حرارة الغرفة .
• الذوبان : معظم أملاحه قابلة للذوبان في الماء.
• التغيرات : بعد الاضمحلال، ينتج هذا العنصر نصف القطر والأستاتين والرادون.
• الترتيب المغناطيسي : هو معدن ممغنطيسي.
• عدم الاستقرار : يوجد فقط في الأشكال المشعة التي يبلغ عمرها التقريبي 21 دقيقة.
• التركيب البلوري : هو جسم مكعب مركزي.
• النظائر : هناك 34 نظيرًا معروفًا، 32 منها اصطناعية وجميعها تتحلل. ²²³ فرنك و ²²¹ فرنك موجودان في الطبيعة.

الخواص الكيميائية والفيزيائية للفرانسيوم

1. العدد الذري : 87
2. الأكسيد : قاعدة قوية
3. حالات الأكسدة : +1
4. الكثافة (جم/مل) : 1870 كجم/م ³
5. نصف القطر التساهمي (Å) : 260 م
6. حرارة محددة : لا يوجد
7. الكتلة الذرية (جم/مول) : 223 ش
8. نقطة الانصهار : 27 درجة مئوية (300 ك)
9. التكوين الإلكتروني : [Rn]7s ¹
10. الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 32، 18، 8، 1
11. المحتوى الحراري للتبخر : 65 كيلوجول/مول
12. جهد التأين الأول (eV) : 380 كيلوجول/مول
13. نصف القطر الذري (Å) : 270 م (نصف قطر بور)
14. نقطة الغليان : 677 درجة مئوية (950 كلفن)
15. المحتوى الحراري للانصهار : 2 كيلوجول/مول
16. سرعة الصوت : لا يوجد
17. السالبية الكهربية : 0.7 (مقياس بولينج)

أصل الفرانسيوم

إذا كنت تتساءل من اكتشف الفرانسيوم، فهي الفرنسية مارغريت بيري في عام 1939. ومع ذلك، بحلول عام 1870، اشتبه العديد من الكيميائيين في وجود معدن قلوي قبل السيزيوم. بالإضافة إلى ذلك، أطلق على العنصر المفترض اسم إيكا-سيزيوم وعدده الذري 87. وفي وقت لاحق، بين عامي 1870 و1937، جرت محاولات عديدة لاكتشافه وعزله، لكن النتيجة لم تنجح. تبين أنها غير كاملة أو خاطئة.

لم يكن الأمر كذلك حتى لاحظ الفيزيائي الفرنسي بيري عدم التوافق في طاقة الاضمحلال داخل عينة من الأكتينيوم-227. وكان هو الذي استبعد المصادر المحتملة للتغيير وحصل على القرار بأنه إيكا سيزيوم ، الفلز القلوي الجديد. ومع ذلك، كان عليه أن يثبت للمجتمع العلمي أن هذا العمل الفذ يخصه، حيث ضمن الكيميائيان هوريا هولوبي وإيفيت كوشوا اكتشافه. ومع ذلك، حصلت مارغريت بيري على لقب المكتشف وخصصت اسمًا للعنصر.

ما هي استخدامات الفرانسيوم؟

لا يوجد أي استخدام تجاري للفرانسيوم لأنه مادة نادرة جدًا في الطبيعة وبسبب عدم استقراره النووي الشديد. ومع ذلك، في المجال العلمي يتم استخدامه في الأعمال البحثية مثل الكيمياء أو الأحياء أو التركيب الذري.

إن القدرة على تصنيع عنصر الفرانسيوم واحتجازه وتبريده تجعله بطل تجارب التحليل الطيفي المتخصصة. وهذا يؤدي إلى فهم أفضل لثوابت الاقتران بين الجسيمات دون الذرية، وكذلك مستويات الطاقة.

ومن ناحية أخرى، تظهر الدراسات التي أجريت على الضوء المنبعث من أيونات ²¹⁰ Fr نتائج محددة للتحولات بين مستويات الطاقة الذرية. علاوة على ذلك، تم التحقق من أن البيانات التي تم الحصول عليها من هذه التجارب مماثلة لتلك التي تنبأت بها نظرية الكم.

باختصار، الفرانسيوم معدن قلوي، شديد الإشعاع وغير مستقر. بالإضافة إلى ذلك، فهو يتمتع بأكبر وزن أو كتلة مكافئة بين العناصر الكيميائية الأخرى. ومن ناحية أخرى، فهو يتمتع بأقل السالبية الكهربية وليس له أي تطبيقات تجارية، ولكنه يستخدم للدراسات العلمية.